PRACTICA Equivalente mecnico del calorOscar Nieto Diego Vargas3/marzo/2015RESUMENSe va realizar un experimento para observar los efectos trmicos en un cilindro de aluminio en rotacin cuando se desliza una cuerda, por otro lado se realizara la relacin entre trabajo mecnico y calor (experimento Joule), se podr evidenciar la fuerza de friccin ejercida sobre el cilindro y el calor recibido sobre el cilindro. El trabajo mecnico va a depender de la tensin cuando la cuerda entra en contacto con el cilindro, del nmero de vueltas que hace el cilindro, la tensin entre el segmento A y B tendr un equilibrio, la tensin en el segmento B se puede despreciar al dar tres o cuatro vueltas alrededor del cilindro. Por medio de la capacidad trmica y el cambio de temperatura va a permitir determinar el calor transferido al cilindro.Para poder medir la temperatura se debe colocar una gota de agua (mejorar contacto trmico) por el orificio del cilindro, posteriormente se introduce el termmetro para tomar la lectura. Para iniciar se enrolla la cuerda alrededor del cilindro y colgar un peso mayor o igual a 2 kg, se mide la temperatura inicial del cilindro. Se inicia a girar la cuerda, deslizndose, teniendo en cuenta la tensin del segmento B, si la cuerda se enrolla cuando se gira entonces se debe disminuir. Se va a determinar la masa del cilindro sin desmontarlo, usar el cilindro idntico disponible. A cada temperatura medida restar la temperatura inicial, obteniendo los T. Con estos datos y el calor especfico del aluminio, calculamos la cantidad total de calor Q absorbido por el cilindro a las diferentes temperaturas registradas. Medir el dimetro del cilindro, y usando la masa total de las pesas empleadas, calcular el trabajo mecnico hecho sobre el cilindro para los diferentes nmeros totales de vueltas en los que se gir la manivela. Poner todo en una tabla con cuatro columnas: nmero total de vueltas N, temperatura T, trabajo mecnico W, y calor Q.OBJETIVOS Investigar la relacin entre calor y trabajo mecnico. Estimar el factor de conversin entre julios y calorasAPLICACIONESSe utilizan para el alumbrado lmparas y bombillas.Muchas aplicaciones prcticas del efecto Joule interviene en la construccin de los aparatos electrodomsticos, tales como las planchas, hervidores, hornos y calentadoresEl efecto Joule permite el funcionamiento de aparatos industriales, como aparatos de soldadura, hornos elctricos para la fundicin y metalurgia.HIPOTESISEl equivalente mecnico de calor medido en el laboratorio virtual es una manera fcil de explicar el cambio de temperatura que causan una cantidad masa de cualquier material en un lquido, adems de poner en prctica el principio de joule el cual dice que el aumento de temperatura es directamente proporcional a la cantidad de trabajo realizado y si suponemos de que Q=W entonces la temperatura aumenta a medida de que el calor de transferencia aumenta.MARCO TEORICO*Clculo del Trabajo ( W ) El torque ocasionado por la friccin de la cuerda es fcilmente calculable: = M g RM: masa colgada g: aceleracin de la gravedad = 9,8 m/s2 R: radio del cilindro El ngulo girado por el cilindro en una vuelta es 2. El trabajo total desarrollado en N vueltas es:W = = M g R 2 N N: nmero de vueltas girados por la manivela *Clculo del calor transferido (Q) El calor producido por friccin contra el cilindro de aluminio es determinado por el cambio de temperatura registrado, como: Q = m c ( tf - ti)m: masa del cilindro de aluminio c: calor especifico del aluminio = 0,220 cal / g C tf: temperatura final del cilindro ti: temperatura inicial del cilindro *Calculo de J Equivalente mecnico del calorJ es la relacin entre el trabajo realizado y el calor producido: J = W/QCalorElcalores el proceso de transferencia deenergaentre diferentes cuerpos o diferentes zonas de un mismo cuerpo que se encuentran a distintastemperaturas. Este flujo siempre ocurre desde el cuerpo de mayor temperatura hacia el cuerpo de menor temperatura, ocurriendo la transferencia hasta que ambos cuerpos se encuentren enequilibrio trmico(ejemplo: una bebida fra dejada en una habitacin se entibia). La energa puede ser transferida por diferentes mecanismos, entre los que cabe resear la radiacin, laconducciny laconveccin, aunque en la mayora de los procesos reales todos se encuentran presentes en mayor o menor grado.La energa que puede intercambiar un cuerpo con su entorno depende del tipo de transformacin que se efecte sobre ese cuerpo y por tanto depende del camino. Los cuerpos no tienen calor, sino energa. La energa existe en varias formas. En este caso nos enfocamos en el calor, que es el proceso mediante el cual la energa se puede transferir de un sistema a otro como resultado de la diferencia de temperatura.

BibliografaDOUGLAS. (2006). Fsica: principios con aplicaciones. miguel29091. (15 de mayo de 2013). blogspot. Obtenido de http://teoriaelectromagneticaleydejoule.blogspot.com/

http://www.frro.utn.edu.ar/repositorio/catedras/basicas/fisica2/EQUIVALENTE_MECANICO_DEL_CALOR.pdfhttp://users.df.uba.ar/ariel/materias/F2ByG_2007/labo_files/8eqeleccalor.pdfhttp://www.buenastareas.com/ensayos/Experimento-De-Joule-Equivalente-Mec%C3%A1nico-Del/1742514.html